柴油机废热驱动有机朗肯循环的理论和试验

摘要

对柴油机废热驱动有机朗肯循环(ORC)发电系统的4种方案进行了理论分析;并以200 kW柴油发电机废热回收为对象,设计一台以R245fa为循环工质的废热驱动ORC发电系统样机.在柴油发电机输出功率为180 kW时,分别以“发动机冷却液”和“发动机冷却液和尾气”为热源,测试ORC系统的循环性能.结果表明:单独依靠发动机冷却液驱动ORC系统时,节温器开闭导致系统无法稳定工作.当强制开启节温器、R245fa流量从0.32 kg/s增大到0.41 kg/s时,冷却液出水温度迅速下降,而系统净发电量单调递增至3.1kW;净效率曲线呈先增后减的变化趋势,并在0.35 kg/s时达到3.8％的最大值.当发动机冷却液和尾气共同驱动ORC系统时,系统净发电量可达9.9kW,净效率为6.3％.